Od powietrza, którym oddychasz, po brud pod stopami, nie możesz uciec przed węglem. Ten element jest kluczowym składnikiem życia, jaki znamy, i można go znaleźć na całej planecie w różnych formach.
powiązana zawartość
- Big Data (i Ty) może pomóc znaleźć 1500 nieodkrytych minerałów
- Cztery nowe elementy są dodawane do układu okresowego
- Dziwny nowy rodzaj węgla jest twardszy (i jaśniejszy) niż diament
- Ta wizualizacja światowych emisji dwutlenku węgla jest przerażająco piękna
Podobnie jak rośliny i zwierzęta, naukowcy uważają, że minerały zawierające węgiel ewoluowały z czasem i obecnie zajmują wyraźne nisze na Ziemi. Co więcej, uważają, że daleko nam do odkrycia ich wszystkich. Do tej pory znaleźliśmy 406 minerałów zawierających węgiel, a od 2010 roku zidentyfikowano około czterech nowych rodzajów. Jednak szacunki statystyczne wskazują, że co najmniej 145 minerałów zawierających węgiel nie zostało jeszcze znalezionych, a mineralogi wzywają pomóc w przeszukiwaniu skał, szczelin i kolekcji skał świata, aby zlokalizować te brakujące minerały.
Te ogólnoświatowe poszukiwania, nazwane Carbon Mineral Challenge, powstały jako pomysł Roberta Hazena, naukowca z Carnegie Institution i dyrektora wykonawczego Deep Carbon Observatory (DCO). DCO jest organizacją „poświęconą zrozumieniu ilości, form, pochodzenia i przemieszczania się węgla ze skorupy do jądra na Ziemi”, powiedział Hazen na konferencji prasowej w tym tygodniu, ogłaszając wyzwanie podczas jesiennego spotkania amerykańskiej geofizyki Unia.
„Dobrym sposobem na wyrażenie tego jest to, że prowadzimy badania mineralogiczne w ramach pozyskiwania tłumu” - dodaje Daniel Hummer, badacz podoktorancki w Carnegie Institution i lider Carbon Mineral Challenge.
Węgiel jest jednym z najbardziej wszechstronnych i obfitych pierwiastków na powierzchni Ziemi. Może pasować do wielu struktur mineralnych, przykleja się do siarki, wiąże się z borem i łączy się z magnezem. Hazen zdał sobie sprawę, że podobnie jak różnorodność życia w lesie, istnieje wiele różnych rodzajów rzadkich minerałów węglowych, podczas gdy najbardziej obfite minerały należą tylko do kilku rodzajów lub gatunków.
„Każdy rzadki minerał stanowi rodzaj mineralogicznej niszy ekologicznej” - mówi. Opierając się na tej wiedzy, Hazen zastosował modele podobne do tych używanych przez biologów do oszacowania różnorodności biologicznej, aby przewidzieć, ile jeszcze nieodkrytych minerałów pozostaje. Teraz trwa wyszukiwanie, aby je zlokalizować.
„Mogą się teraz ukrywać w dowolnym zakątku świata” - mówi Hummer.
Chociaż w ramach wyzwania zidentyfikowano kilka kluczowych miejsc w terenie do zbadania, brakujące minerały prawdopodobnie ukrywają się w odległych lokalizacjach w niewielkich ilościach. Mogą nawet być efemeryczne, znikać i pojawiać się ponownie z takimi wydarzeniami, jak okresowe opady deszczu.
Jeszcze trudniejsze jest to, że minerały są prawdopodobnie bezbarwne i słabo krystalizowane lub sypkie - modele Hazena sugerują, że wiele brakujących minerałów to jakaś forma węglanu, jednego z głównych składników sody oczyszczonej.
Smithsonite, czyli cynk drzewny, to ruda węglowo-cynkowa. Ten minerał został nazwany w 1832 roku po angielskim chemiku i mineralogu Jamesie Smithsonie (założycielu instytucji Smithsonian Institution). (Smithsonian Digital Studio) 
Podobnie jak grafit, diament jest minerałem czystego węgla. Znany od starożytności minerał ten jest obecnie synonimem romansu i bogactwa. (Baza danych RRUFF) 
Azuryt i malachit to dwa podstawowe minerały węglan miedzi. Azuryt jest niebieski, a malachit zielony. Od starożytności oba minerały były używane jako pigmenty do malowania. (Smithsonian Digital Studios) 
Przedstawiony tu czerwony kryształ to rodochrozyt, minerał węglanowy opisany po raz pierwszy w 1813 r. Odkrywany w kopalniach srebra w Rumunii rodochrozyt jest obecnie wydobywany w Argentynie w celu produkcji manganu do produkcji stali nierdzewnej. (Smithsonian Digital Studios) 
Grafit, używany na całym świecie w ołówkach, jest minerałem czystego węgla. Amerykańskie badanie geologiczne szacuje, że ponad milion ton grafitu jest obecnie wydobywanych co roku na całym świecie. (Smithsonian Digital Studios) 
Z bliska welogonit, po raz pierwszy znaleziony w 1968 r. W kamieniołomie Francon, Montreal, Quebec, Kanada. Welogonit jest triboluminescencyjny, wytwarzający niebieskie światło po zarysowaniu lub zgnieceniu. (Smithsonian Digital Studios) Oprócz poszukiwania w terenie wyzwanie zachęca entuzjastów minerałów i kustoszy muzeów do odkrywania ich ogromnych kolekcji. „W szufladach mogą teraz kryć się minerały [zawierające węgiel], których nawet nie wiemy - mówi Hummer.
W oddolnym wysiłku działa rada doradcza złożona z około 25 osób z całego świata. Ta tablica służy jako punkt kontaktowy dla łowców skał i minerałów przekonanych, że znaleźli coś wyjątkowego i mogą pomóc w szczegółowej analizie próbek.
Aby pomóc ci w polowaniu, Hummer przedstawił podstawowe grupy znanych minerałów zawierających węgiel:
Węglany : minerały te można znaleźć na całej powierzchni Ziemi. Zazwyczaj mają jasne kolory i wiele z nich musuje, jeśli są wystawione na działanie kwasu - podobnie jak dodanie soku z cytryny do sody oczyszczonej. Ogólnie rzecz biorąc, minerały te są dość miękkie i można je łatwo zarysować. Tworzą się w oceanach, jeziorach i płynach przepływających przez skorupę, w których rozpuszczony jest materiał węglanowy.
Węgliki : Są to minerały, w których węgiel ma niezwykłą negatywną postać we wzorze chemicznym. Zazwyczaj są ciemne i twarde. Ale nie licz na łatwe znalezienie jednego z nich. Występują dość rzadko i występują tylko w meteorytach, miejscach uderzenia lub skałach z głębi Ziemi.
Węglowodory : ta niewielka grupa minerałów składa się głównie z cząsteczek węgla i wodoru. Występują w różnych kolorach i są łatwopalne. Są dość miękkie i mogą rozpuszczać się w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak alkohol, ale nie w wodzie. „Tworzą się albo w pobliżu kopalni węgla, w skale węglanowej w pobliżu natrętnego korpusu magmowego, albo w złożach hydrotermalnych pozyskiwanych z głębokich płynów” - twierdzi Hummer.
Szczawiany : Te minerały są miękkie i jaskrawo zabarwione. „Wszystkie są pochodzenia biologicznego, głównie z powodu zmiany siku lub kupy zwierząt, co dla wszystkich mineralogów jest wyjątkowo zabawne”, mówi Hummer. Tworzą się one na różnych głębokościach w oceanie.
Rodzimy węgiel : ta grupa obejmuje cztery minerały, które składają się prawie całkowicie z węgla: diament, grafit, chaoit i lonsdaleit. Różne układy atomowe dla każdego z nich dają im unikalne właściwości. Przezroczysty i błyszczący diament jest jedną z najtwardszych znanych substancji, podczas gdy szaro-czarny grafit jest bardzo miękki. Lonsdaleit jest podobny do diamentu, ale atomy są ułożone nieco inaczej, a chaoit jest miękkim, białym minerałem, który jest niezwykle rzadki. Minerały te powstają w wielu różnych środowiskach.
Kiedy minerał zostanie znaleziony, musi przejść rygorystyczne testy przeprowadzone przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne, aby upewnić się, że jest to rzeczywiście coś nowego. Jeśli to przejdzie, Finder może zaproponować nazwę - według Hummera jedyną regułą jest to, że nie możesz nazwać jej po sobie.
Polowanie potrwa do września 2019 r., Kiedy DCO będzie świętować ostateczne zgromadzenie skarbów. Więc miej oczy na skałach i szczęśliwego polowania na minerały!
Dowiedz się więcej o tych badaniach w Deep Carbon Observatory.
